TERMOQUÍMICA (introdução)

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1 TERMOQUÍMICA (introdução) Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 1

2 EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO 01 (FEI-SP) A queima de 46 g de álcool etílico (C 2 H 6 O) libera 32,6 kcal. Sabendo que a densidade do álcool é de 0,8g/cm 3, o calor liberado na queima de 28,75 litros de álcool será, em kcal, a) 65, b) 32, c) 24, d) 16, e) 10, (FMTM-MG) Dentro das células, as moléculas de monossacarídeos são metabolizadas pelo organismo, num processo que libera energia. O processo de metabolização da glicose pode ser representado pela equação: C 6 H 12 O O 2 6 CO H 2 O + energia (Dados: massas molares: C = 12; H = 1; O = 16) Cada grama de açúcar metabolizado libera aproximadamente 17kJ. a) Calcule a quantidade, em mols, de oxigênio necessário para liberar kj de energia. b) O soro glicosado, frequentemente usado em hospitais, é uma solução aquosa contendo 5% (em massa) de glicose. Calcule a energia liberada para cada litro de soro metabolizado pelo organismo. Obs.. Considere a densidade do soro glicosado = 1 g/cm (Mackenzie-SP) Observando o diagrama a seguir, é correto afirmar que: [Dadas as massas molares (g/mol): H = 1 e O = 16] a) para vaporizar 18 g de água são liberados 10,5 kcal. b) o calor de reação, na síntese da água líquida, é igual ao da água gasosa. c) a entalpia para a vaporização de 36 g de água líquida é + 21 kcal. d) a síntese da água gasosa libera mais calor que a da água líquida. e) o H na síntese de 1 mol de água gasosa é igual a -126,1 kcal/mol. 04 (UFES -ES) Uma pessoa com febre de 38,5 C deve perder cerca de 4,18 x 10 5 J de calor para que sua temperatura corporal volte ao normal (36,5 C). Supondo que a única forma de o corpo perder calor seja através da transpiração, a massa de água, em gramas, a ser perdida para abaixar a febre em 2 C é Dado: H = 43,4 kj mol -1 (calor de vaporização da água) a) 9,6 b) 43,4 c) 96,0 d) 173,4 e) 1 734,0 Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 2

3 05 (FGV-SP) Da hematita obtém-se ferro. Uma das reações do processo é a seguinte: Fe 2 O CO 3 CO Fe Nessa reação, cada mol de hematita libera J na forma de calor. O ferro formado absorve 80% desse valor, aquecendo-se. São necessários 25 J por mol de ferro resultante para elevar sua temperatura de 1 C. Supondo que a reação teve início à temperatura de 30 C e que a massa de ferro resultante não apresentou sinais de fusão, a temperatura final do ferro é igual a a) 630 C. b) 510 C. c) aproximadamente 30,5 C. d) 990 C. e) 960 C. 06 (UFMG-MG) Nos diagramas a seguir as linhas horizontais correspondem a entalpias de substâncias ou de misturas de substâncias. O diagrama que quantitativamente indica as entalpias relativas de 1 mol de etanol líquido, 1 mol de etanol gasoso e dos produtos da combustão de 1 mol desse álcool, 2 CO H 2 O, é: 07 (UFMG-MG) O gás natural (metano) é um combustível utilizado, em usinas termelétricas, na geração de eletricidade, a partir da energia liberada na combustão. CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO 2 (g) + 2 H 2 O(g) H = - 800kJ/mol Em Ibirité, região metropolitana de Belo Horizonte, está em fase de instalação uma termelétrica que deveria ter, aproximadamente, uma produção de 2, kj/hora de energia elétrica. Considere que a energia térmica liberada na combustão do metano é completamente convertida em energia elétrica. Nesse caso, a massa de CO 2 lançada na atmosfera será, aproximadamente, igual a: a) 3 toneladas/hora. b) 18 toneladas/hora. c) 48 toneladas/hora. d) 132 toneladas/hora 08 (UFRO RO) Reações em que a energia dos reagentes é inferior à dos produtos, à mesma temperatura, são: a) endotérmicas. b) lentas. c) espontâneas. d) catalisadas. e) explosivas. 09 (UFRN-RN) O preparo de uma solução de hidróxido de sódio em água ocorre com desenvolvimento de energia térmica e consequente aumento de temperatura, indicando tratar-se de um processo: a) sem variação de entalpia. b) sem variação de energia livre. c) isotérmico. d) endotérmico. e) exotérmico. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 3

4 10 (FMU-SP) Em um texto encontramos a seguinte frase: Quando a água funde, ocorre uma reação exotérmica. Na frase há: a) apenas um erro, porque a água não funde. b) apenas um erro, porque a reação química é endotérmica. c) apenas um erro, porque não se trata de reação química mas de processo físico. d) dois erros, porque não se trata de reação química nem o processo físico é exotérmico. e) três erros, porque a água não sofre fusão, não ocorre reação química e o processo físico é endotérmico. 11 (UFSE-SE) A reação 2 CO 2 2 CO + O 2 apresenta H positivo. Assim, pode-se afirmar que essa reação: a) ocorre com contração de volume. b) libera energia térmica. c) é catalisada. d) é endotérmica. e) é espontânea. 12 (UCDB-MS) Considerando a reação de dissolução do cloreto de sódio em água: NaCl(s) + aq. Na + (aq) + Cl - (aq) H = - 0,9kcal/mol Podemos afirmar que este processo é: a) exotérmico. b) endotérmico. c) isotérmico. d) atérmico. e) adiabático. 13 (Mackenzie-SP) Observando-se os dados a seguir, pode-se dizer que o reagente apresenta menor energia que o produto somente em: I. ½ Cl 2 (g) Cl(g) H = + 30kcal/mol de Cl II. C (diamante) C (grafite) H = - 0,5kcal/mol de C III. H 2 O(g) H 2 O(l) H = - 9,5kcal/mol de H 2 O a) II b) III c) III e II d) III e I e) I 14 (FUVEST-SP) Considere os seguintes dados: 1. C (grafite) C (diamante) H = + 0,5kcal/mol de C 2. I (g) ½ I 2(g) H = - 25kcal/mol de I 3. ½ Cl 2(g) Cl (g) H = + 30kcal/mol de Cl Pode-se afirmar que o reagente tem maior energia do que o produto somente em: a) 1 b) 2 c) 3 d) 1 e 2 e) 1 e 3 Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 4

5 15 (FCC-BA) A queima completa do carbono é uma reação exotérmica. Assim, considerando-se as energias (E) armazenadas nos reagentes e produto, pode-se afirmar que: a) E E E C O2 CO2 b) E E E C O2 CO2 c) E E E C O2 CO2 d) E E E C O2 CO2 e) E E E 0 C O2 CO2 16 (Acafe SC) Ao se abrir a válvula de um botijão de gás de cozinha, este se resfria intensamente porque: a) ocorre absorção de luz na expansão do gás. b) ao se contrair, o gás mantém sua temperatura constante. c) durante a expansão as moléculas do gás retiram calor das vizinhanças. d) durante a expansão ocorrerão reações químicas com o ferro do botijão, que são endotérmicas. e) a expansão é um processo exotérmico. 17 (FCC BA) A equação: H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) + 242kJ representa uma reação química que: a) libera 121 kj por mol de O 2 (g) consumido. b) absorve 121 kj por mol de O 2 (g) consumido. c) libera 242 kj por mol de H 2 O(g) produzido. d) libera 242 kj por mol de O 2 (g) consumido. e) absorve 242 kj por mol de H 2 O(g) produzido. 18 (UFMT-MT) Pode-se resfriar o conteúdo de uma garrafa colocando-a em um recipiente que contém Na 2 CO 3 10H 2 O sólido e, em seguida, adicionando água até a dissolução desse sal. Obtém-se o resfriamento como consequência da transformação: a) sal + água íons em solução + calor b) sal água íons desidratados calor c) sal + água sal hidratado + calor d) sal + água íons em solução calor e) sal água íons desidratados + calor Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 5

6 19 (UFMG-MG) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno está relacionado com a evaporação da água que, no caso, está em contato com o corpo humano. Essa sensação de frio explica-se corretamente pelo fato de que a evaporação da água: a) é um processo endotérmico e cede calor ao corpo. b) é um processo endotérmico e retira calor do corpo. c) é um processo exotérmico e cede calor ao corpo. d) é um processo exotérmico e retira calor do corpo. 20 (Unicamp-SP) Grafite e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas equações de combustão são apresentadas a seguir: C(gr) + O 2 (g) = CO 2 (g) H = - 393,5 kjmol -1 C(d) + O 2 (g) = CO 2 (g) H = - 395,4 kjmol -1 a) Coloque os dados em um gráfico e calcule a variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafite em diamante. b) Qual a variação de entalpia na queima de 120 g de grafite? 21 (UEPG-PR) Considere a representação gráfica da variação de entalpia abaixo. Entre os processos que ela pode representar figuram: 01) a fusão da água; 02) a vaporização da água; 04) a oxidação da gordura; 08) a solidificação da água; 16) o preparo de uma solução aquosa de NaOH, com aquecimento espontâneo do frasco. O processo esquematizado no gráfico libera calor, ou seja, é exotérmico. Assim, quais os que podem representá-lo? Soma das alternativas corretas ( ) Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 6

7 22 O gráfico indica os calores de combustão do enxofre monoclínico e do enxofre rômbico a 25 C. Sendo H 1 = - 71,1 kcal/mol e H 2 = - 71,0 kcal/mol, qual a variação de entalpia da transformação do enxofre rômbico em enxofre monoclínico, nas condições da experiência? 23 (PUC-MG) Sejam dados os processos abaixo: I. Fe(s) Fe(l) II. H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) III. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) IV. H 2 O(v) H 2 O(s) V. NH 3 (g) ½ N 2 (g) + 3/2 H 2 (g) A opção que representa somente fenômenos químicos endotérmicos é: a) I, II e V. b) II e V apenas. c) III e IV apenas. d) II, III e V. 24 (PUC-MG) Sejam dadas as seguintes equações termoquímicas (25 C, 1atm): I. C(grafite) + O 2 (g) CO 2 (g) H 1 = - 393,5 kj/mol II. C(diamante) + O 2 (g) CO 2 (g) H 2 = - 395,4 kj/mol Com base nessas equações, todas as afirmativas estão corretas, exceto: a) a formação de CO 2 é um processo exotérmico. b) a equação II libera maior quantidade de energia, pois o carbono diamante é mais estável que o carbono grafite. c) a combustão do carbono é um processo exotérmico. d) a variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafite em diamante é igual a + 1,9 kj. e) a reação de transformação de grafite em diamante é endotérmica. 25 (FCC-BA) Qual das reações a seguir exemplifica uma mudança de estado que ocorre com liberação de energia térmica? a) H 2 (l) H 2 (g) b) H 2 O(s) H 2 O(l) c) O 2 (g) O 2 (l) d) CO 2 (s) CO 2 (l) e) Pb(s) Pb(l) Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 7

8 26 (Mackenzie-SP) C grafite(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H = - 94,0 kcal C diamante(s) + O 2 (g) CO 2 (g) H = - 94,5 kcal Relativamente às equações anteriores, fazem-se as seguintes afirmações: I. C (grafite) é a forma alotrópica menos energética. II. As duas reações são endotérmicas. III. Se ocorrer a transformação de C (diamante) em C (grafite) haverá liberação de energia. IV. C (diamante) é a forma alotrópica mais estável. São corretas: a) I e II, somente. b) I e III, somente. c) I, II e III, somente. d) II e IV, somente. e) I, III e IV, somente. 27 (UFRS-RS) A reação de formação da água é exotérmica. Qual das reações a seguir desprende a maior quantidade de calor? a) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) b) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) c) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(s) d) H 2 (g) + ½ O 2 (l) H 2 O(l) e) H 2 (l) + ½ O 2 (l) H 2 O(l) 28 Para a reação S(r) S(m), o valor da variação de entalpia (em calorias), calculado com base no gráfico, é: a) 200 b) c) 100 d) e) Conhecem-se as equações termoquímicas: S(r) + O 2 (g) S(m) + O 2 (g) SO 2 (g) H 2 = - 71,0 kcal/mol SO 2 (g) H 1 = - 71,1 kcal/mol Qual(is) das seguintes afirmações é(são) correta(s)? I) A formação de SO 2 é sempre endotérmica. II) A conversão da forma rômbica na forma monoclínica é endotérmica. III) A forma alotrópica estável do enxofre na temperatura da experiência é monoclínica. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 8

9 30 (Fesp-SP) Uma substância A encontra-se nos seus três estados de agregação conforme o esquema: A ordem decrescente das entalpias será: a) H s > H v > H l b) H v > H l > H s c) H s > H l > H v d) H l > H v > H s e) H v > H s > H l 31 (UFCE-CE) As reações a seguir apresentam efeitos energéticos: I. H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(s) II. H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) III. H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(v) IV. H 2 (g) 2 H(g) Assinale a alternativa correta: a) I e II são exotérmicas. b) I e III são endotérmicas. c) II e IV são exotérmicas. d) somente IV é exotérmica. e) I libera maior quantidade de energia que III. 32 (Cesgranrio-RJ) Considere o diagrama de entalpia abaixo Assinale a opção que contém a equação termoquímica correta: a) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(g) H = +242kJ.mol -1 b) H 2 O(l) H 2 O(g) H = -41kJ.mol -1 c) H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H = +283kJ.mol -1 d) H 2 O(g) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H = 0kJ.mol -1 e) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) H = +41kJ.mol -1 Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 9

10 33 (UA-AM) Reação exotérmica é aquela na qual: 1 há liberação de calor. 2 há diminuição de energia. 3 a entalpia dos reagentes é maior que a dos produtos. 4 a variação de entalpia é negativa. Estão corretos os seguintes complementos: a) Somente 1. b) Somente 2 e 4. c) Somente 1 e 3. d) Somente 1 e 4. e) 1, 2, 3 e (UFJF-MG) Considere os processos a seguir: I queima do carvão II fusão do gelo à temperatura de 25 ºC III combustão da madeira a) Apenas o primeiro é exotérmico. b) Apenas o segundo é exotérmico. c) Apenas o terceiro é exotérmico. d) Apenas o primeiro é endotérmico. e) Apenas o segundo é endotérmico. 35 (PUC-MG) Sejam dadas as seguintes equações termoquímicas: ΔH em kcal/mol (25 C e 1 atm) I Cu(s) + ½ O 2 (g) CuO(s) 37,6 II C(s) + ½ O 2 (g) CO(g) 26,0 III 2 Al(s) + 3/2 O 2 (g) Al 2 O 3 (s) 400,0 IV 2 Au(s) + 3/2 O 2 (g) Au 2 O 3 (s) +20,0 V F 2 (g) + 1/2 O 2 (g) F 2 O(g) +5,0 Nas condições citadas, a equação que representa a reação mais exotérmica é: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. 36 (UFSM-RS) Considere o seguinte gráfico: De acordo com o gráfico ao lado, indique a opção que completa, respectivamente, as lacunas da frase a seguir: A variação da entalpia, ΔH, é...; a reação é... porque se processa... calor. a) positiva, exotérmica, liberando. b) positiva, endotérmica, absorvendo. c) negativa, endotérmica, absorvendo. d) negativa, exotérmica, liberando. e) negativa, exotérmica, absorvendo. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 10

11 37 Considere a reação de combustão das variedades alotrópicas do carbono, representadas no gráfico: Resolva as seguintes questões: I As duas combustões são exotérmicas ou endotérmicas? II Calcule o ΔH das combustões da grafite e do diamante. III Em qual delas ocorre maior liberação de calor? IV A transformação de grafite em diamante é um processo exotérmico ou endotérmico? 38 Analise o diagrama a seguir: Resolva: I A síntese da água em qualquer estado físico é um processo exotérmico ou endotérmico? II A formação da H 2 O(s) libera maior ou menor energia do que a formação da H 2 O(l)? III Calcule o calor liberado ou absorvido na formação de 2 mol de H 2 O(l). IV Calcule o calor liberado ou absorvido na formação de 5 mol de H 2 O(s). 39 (Fuvest-SP) Experimentalmente observa-se que, quando se dissolve etanol na água, há aumento na temperatura da mistura. Com base nesse fato, demonstre ou refute a seguinte afirmação: A dissolução do etanol em água é um processo endotérmico. 40 (UFU-MG) São processos endotérmicos e exotérmicos, respectivamente, as mudanças de estado: a) fusão e ebulição. b) solidificação e liquefação. c) condensação e sublimação. d) sublimação e fusão. e) sublimação e solidificação. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 11

12 41 (UNICAMP-SP) Um botijão de gás de cozinha, contendo butano, foi utilizado em um fogão durante um certo tempo, apresentando uma diminuição de massa de 1,0kg. Sabendo-se que: C 4 H 10 (g) + 6,5 O 2 (g) = 4 CO 2 (g) + 5 H 2 O(g) H = kj/mol. a) Qual a quantidade de calor que foi produzida no fogão devido à combustão do butano? b) Qual o volume, a 25 C e 1,0atm, de butano consumido? Dados: o volume molar de um gás ideal a 25 C e 1,0atm é igual a 24,51litros. massas atômicas relativas: C = 12; H = (Unicamp-SP) Uma vela é feita de um material ao qual se pode atribuir a fórmula C 20 H 42. Qual o calor liberado na combustão de 10,0 g desta vela à pressão constante? (massas molares: C = 12 g/mol1; H = 1 g/mol) C 20 H 42 (s) + 61/2 O 2 (g) 20 CO 2 (g) + 21 H 2 O(g) ΔH = kj 43 (FEI-SP) Considere a equação termoquímica: C 2 H 5 OH(l) + 3 O 2 (g) 2 CO 2 (g) + 3 H 2 O ΔH = 330 kcal/mol O volume de álcool (d = 0,782 g/ml) que, por combustão completa, libera 561 kcal é igual a: (Dado: M C 2 H 5 OH = 46 g/mol) a) 10 ml. b) 50 ml. c) 100 ml. d) 500 ml. e) ml. 44 (UFPeI-RS) A água é a substância mais abundante em nosso planeta, ocorrendo, nos três estados físicos (sólido, líquido, gasoso), na litosfera, hidrosfera e atmosfera. Todos os seres vivos são constituídos por grandes porcentagens de água, de modo que, sem ela, a vida, tal qual a conhecemos, não existiria na Terra. Considerando o gráfico de energia, a seguir, que representa a formação da água nos diferentes estados físicos, faça o que se pede. I Escreva a equação termoquímica correspondente à formação da água no estado líquido. II Observando a formação da água nos 3 estados físicos, indique em qual estado físico ocorre liberação ou absorção de maior quantidade de calor. III Determine o ΔH na transformação do vapor de água em água líquida, a partir do gráfico. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 12

13 45 (Unicamp-SP) As variações de entalpia (ΔH) do oxigênio, do estanho e dos seus óxidos, a 298 K e 1 bar, estão representadas no diagrama: Assim, a formação do SnO(s), a partir dos elementos, corresponde a uma variação de entalpia de 286 kj/mol. a) Calcule a variação de entalpia (ΔH 1 ) correspondente à decomposição do SnO 2 (s) nos respectivos elementos, a 298 K e 1 bar. b) Escreva a equação química e calcule a respectiva variação de entalpia (ΔH 2 ) da reação entre o óxido de estanho II e o oxigênio, produzindo o óxido de estanho IV, a 298 K e 1 bar. 46 (UNICAMP-SP) A figura adiante mostra o esquema de um processo usado para a obtenção de água potável a partir de água salobra (que contém alta concentração de sais). Este "aparelho" improvisado é usado em regiões desérticas da Austrália. a) Que mudanças de estado ocorrem com a água, dentro do "aparelho"? b) Onde, dentro do "aparelho", ocorrem estas mudanças? c) Qual destas mudanças absorve energia e de onde esta energia provém? 47 Em um determinado tipo de doce diet, existe 0,10 g de lipídios para cada 100 g de doce. Considere que esses lipídios sejam todos representados pela tripalmitina (M = 800 g/mol) e que essa será queimada no organismo segundo a equação abaixo. Calcule, em quilocalorias, a energia que será produzida pelo consumo de 1 kg desse doce. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 13

14 48 (UERJ-RJ) Explosivos, em geral, são formados por substâncias que, ao reagirem, liberam grande quantidade de energia. O nitrato de amônio, um explosivo muito empregado em atividades de mineração, se decompõe segundo a equação química: 2 NH 4 NO 3 (s) 2 N 2 (g) + O 2 (g) + 4H 2 O(g) Em um teste, essa decomposição liberou 592,5 kj de energia e produziu uma mistura de nitrogênio e oxigênio com volume de 168 L, medido nas CNTP. Nas mesmas condições, o teste com 1 mol de nitrato de amônio libera, em quilojoules, a seguinte quantidade de energia: a) 39,5 b) 59,3 c) 118,5 d) 158,0 49 Propano, C 3 H 8, é muito utilizado como gás combustível. A reação de combustão completa do propano pode ser representada pela equação: C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) 3 CO 2 (g) + 4 H 2 O(l) KJ a) Qual é a variação de entalpia ( H) por mol de propano queimado? A reação é exotérmica ou endotérmica? b) Queimando-se 440g de propano em presença de ar, qual a quantidade de calor, em kj, transferido? 50 (U. São Judas-SP) Os alunos de um curso da USJT realizam todos os dias 30 minutos de ginástica para manter a forma atlética. Um deles deseja perder alguns quilos de gordura localizada para entrar em forma e é orientado pelo professor a fazer uma ginástica monitorada, na qual terá que despender 15 kcal/minuto. Analisando a tabela dada: Substância Valor Calórico (kcal/g) Glicose 3,8 Carboidratos 4,1 Proteínas 4,1 Gorduras 9,3 Quantos quilos de gordura esse aluno perderá depois de 93 dias de atividades de ginástica? Suponha que sua alimentação diária seja de 2500 kcal e inalterada. a) 5,0 Kg b) 7,5 Kg c) 10,0 Kg d) 4,5 Kg e) 3,0 Kg Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 14

15 GABARITO 01- Alternativa D cm C2H6O 0,8g C2H6O 32,6kcal 3 28,75L C2H6O... 16,3.10 kcal 3 1L C H O 1cm C H O 46g C H O g C6H12O6 1mol C6H12O6 6mol de O a) 6120kJ... 12mols de O 17kJ 180g C H O 1mol C H O cm soro 1g soro 5g glicose 17kJ b) 1L soro kJ 3 1L soro 1cm soro 100g soro 1g glicose 03- Alternativa C a) Falso. São absorvidos 10,5kcal. b) Falso. Entalpia H 2 O (líquido) Entalpia H 2 O (gasoso) 1mol H2O 10,5kcal c) Verdadeiro. 36g H2O.. 21kcal 18g H O 1mol H O 2 2 d) Falso. A síntese do H 2 O (líquido) libera 68,3kcal e a síntese do H 2 O (gasoso) libera 57,8kcal. e) Falso. A síntese do H 2 O (gasoso) libera 57,8kcal, ou seja, H = -57,8kcal. 04- Alternativa D 5 1mol H2O 18g H2O 4,18.10 J.. 173, 4kJ 3 43,4.10 J 1mol H O Alternativa C Cálculo do calor absorvido pelo ferro: J. 0,8 = J Cálculo de quantos graus Celsius aumentará a temperatura com o calor absorvido pelo ferro: J 1mol Fe2O3 1mol Fe C=480 C 1mol Fe2O3 2mol Fe 25J Cálculo da temperatura final obtida pelo ferro: t FINAL = 30 C C = 510 C 06- Alternativa C Para qualquer substância temos: H (gás) > H (líquido) > H (sólido), portanto: H ETANOL GASOSO > H ETANOL LÍQUIDO Como a reação de combustão é exotérmica, logo a H REAGENTE(ETANOL) > H PRODUTOS, com isso ficamos com a alternativa C. 07- Alternativa D 9 2,4.10 kj 1mol CO 44g CO 1ton CO 132ton CO hora 800kJ 1mol CO 10 g CO 1hora Alternativa A Reações endotérmicas possuem entalpia dos reagentes menor que a entalpia dos produtos. 09- Alternativa E Um processo em que há desenvolvimento de energia térmica por consequente aumento de temperatura implica na liberação de energia térmica, tratando-se desta forma de um processo exotérmico. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 15

16 10- Alternativa D A afirmação Quando a água funde, ocorre uma reação exotérmica possui dois erros: 1 ) a fusão da água não é uma reação química e sim um processo físico; 2 ) a fusão da água é um processo endotérmico. 11- Alternativa D A reação que possui H positivo é definida como uma reação endotérmica. 12- Alternativa A A reação que possui H negativo é definida como uma reação exotérmica. 13- Alternativa E O processo em que o reagente tem menor energia que o produto é endotérmico, ou seja, que possui H positivo. 14- Alternativa B O processo em que o reagente tem maior energia do que o produto é exotérmico, ou seja, que possui H negativo. 15- Alternativa C A queima do carbono é uma reação exotérmica: C + O 2 entalpia do produto. CO 2 H < 0, ou seja, a entalpia dos reagentes é maior que a 16- Alternativa C O resfriamento do gás, ou seja, diminuição da temperatura, é um processo endotérmico que ocorre com absorção de calor (energia) da vizinhança. 17- Alternativa C A reação de formação da água possui calor positivo de 242kJ, isto significa que esta quantidade de calor está sendo liberado para o meio, sendo assim, a reação é exotérmica. 18- Alternativa D A dissolução do sal implica no resfriamento do sistema, ou seja, diminuição da temperatura, é um processo endotérmico que ocorre com absorção de calor (energia) da vizinhança, caracterizado pelo H positivo ou calor da reação negativo. 19- Alternativa B A evaporação da água é um processo endotérmico, que ocorre com absorção de calor do corpo, implicando na diminuição de temperatura e subsequente sensação de frio. 20- a) 395,4 = X + 393,5 X = 395,4 393,5 X = 1,9kJ, com isso temos: H = + 1,9kJ Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 16

17 1mol Cgrafite 393,5kJ b) 120g C grafite kJ, com isso temos, H=-3935kJ 12g C 1mol C grafite grafite 21- O processo esquematizado no gráfico é exotérmico, com isso temos: (01) (F) a fusão é um processo físico endotérmico. (02) (F) a vaporização é um processo físico endotérmico. (04) (V) oxidação, ou seja, queima da gordura é uma combustão que é um processo exotérmico. (08) (V) a solidificação é um processo físico exotérmico. (16) (V) se há aquecimento é porque houve liberação de calor, portanto o processo é exotérmico. Soma: 28 (4+8+16) 22- H 1 = X + H 2 X = H 1 - H 2 X = 71,1 71,0 X = 1,1, com isso temos que: H = +1,1kcal 23- Alternativa A I. Fe(s) Fe(l) Fusão: processo físico endotérmico II. H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) Decomposição: reação química endotérmica III. C(s) + O 2 (g) CO 2 (g) Combustão: reação química exotérmica IV. H 2 O(v) H 2 O(s) Sublimação inversa: processo físico exotérmico V. NH 3 (g) ½ N 2 (g) + 3/2 H 2 (g) Decomposição: reação química endotérmica 24- Alternativa B O carbono na forma alotrópica do grafite é a forma mais estável porque possui menor energia (entalpia) em relação ao carbono na forma alotrópica do diamante. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 17

18 25- Alternativa A a) H 2 (l) H 2 (g) Condensação: processo físico exotérmico b) H 2 O(s) H 2 O(l) Fusão: processo físico endotérmico c) O 2 (g) O 2 (l) Vaporização: processo físico endotérmico d) CO 2 (s) CO 2 (l) Fusão: processo físico endotérmico e) Pb(s) Pb(l) Fusão: processo físico endotérmico 26- Alternativa B I. (V) C (grafite) é a forma alotrópica menos energética. Comentário: o carbono na forma alotrópica do grafite é a forma mais estável, pois possui menor energia. II. (F) As duas reações são endotérmicas. Comentário: as duas reações são exotérmicas, pois possuem H negativo. III.(V) Se ocorrer a transformação de C (diamante) em C (grafite) haverá liberação de energia. Comentário: vide o gráfico abaixo IV. (F) C (diamante) é a forma alotrópica mais estável. Comentário: o carbono na forma alotrópica do grafite é a forma mais estável, pois possui menor energia. 27- Alternativa C Observe o gráfico abaixo: 28- Alternativa D Observe o gráfico abaixo: Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 18

19 29- I) (F) A formação de SO 2 é sempre endotérmica. Comentário: a reação de formação de SO 2 possui H negativo e, portanto é exotérmica. II) (V) A conversão da forma rômbica na forma monoclínica é endotérmica. Comentário: observe o gráfico abaixo III) (F) A forma alotrópica estável do enxofre na temperatura da experiência é monoclínica. Comentário: o enxofre na forma alotrópica rômbico é a forma mais estável, pois possui menor energia. 30- Alternativa B Para qualquer substância temos: H (gás) > H (líquido) > H (sólido) 31- Alternativa E I. H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(s) Reação de combustão do hidrogênio é exotérmica. II. H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) Reação de decomposição do H 2 O é endotérmica. III. H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(v) Reação de combustão do hidrogênio é exotérmica. IV. H 2 (g) 2 H(g) A quebra de ligação é um processo endotérmico. Observe o gráfico abaixo: 32- Alternativa C Resolução através da interpretação do gráfico. 33- Alternativa E Reação química exotérmica ocorre com liberação de energia em forma de calor, com isso a temperatura do meio reacional aumenta. Condição para reação ser exotérmica: H REAGENTES > H PRODUDOS, com isso, a reação possui H negativo. Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 19

20 34- Alternativa E I queima do carvão: Reação química exotérmica. II fusão do gelo à temperatura de 25 ºC: Processo físico endotérmico. III combustão da madeira: Reação química exotérmica. 35- Alternativa C Reação mais exotérmica é aquela que libera maior quantidade de energia em forma de calor. 36- Alternativa D Reação química exotérmica ocorre com liberação de energia em forma de calor, com isso a temperatura do meio reacional aumenta. Condição para reação ser exotérmica: H REAGENTES > H PRODUDOS, com isso, a reação possui H negativo. 37- I As duas combustões são exotérmicas ou endotérmicas? R.: as duas reações são exotérmicas, pois possuem H negativo. II Calcule o ΔH das combustões da grafite e do diamante. R.: C(graf) + O 2 (g) CO 2 (g) H = - 394kJ C(diam) + O 2 (g) CO 2 (g) H = - 394kJ 1,9 = - 395,9kJ III Em qual delas ocorre maior liberação de calor? R.: a reação com maio quantidade de calor liberado é a combustão do carbono diamante: H = - 395,9kJ IV A transformação de grafite em diamante é um processo exotérmico ou endotérmico? R.: a transformação de grafite em diamante é um processo endotérmico com H = +1,9kJ (vide o gráfico). 38- I A síntese da água em qualquer estado físico é um processo exotérmico ou endotérmico? R.: a síntese da água em qualquer estado físico é um processo exotérmico, pois possui H negativo. II A formação da H 2 O(s) libera maior ou menor energia do que a formação da H 2 O(l)? R.: a formação da H 2 O(s) libera 70kcal, ou seja, maior energia do que a formação da H 2 O(l) 68,3kcal. III Calcule o calor liberado ou absorvido na formação de 2 mol de H 2 O(l). 68,3kcal R.: 2mol H2O( ). 136,6kcal 1mol H O( ) 2 IV Calcule o calor liberado ou absorvido na formação de 5 mol de H 2 O(s). 70, 0kcal R.: 5mol H2O( s). 350,0kcal 1mol H O( s) 2 Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 20

21 39- A afirmação está incorreta. Foi afirmado que a dissolução do etanol em água ocorre um aumento de temperatura, devido a liberação de energia em forma de calor para a vizinhança, desta forma podemos afirmar que o processo é exotérmico. 40- Alternativa E Processos físicos endotérmicos: fusão, ebulição e sublimação. Processos físicos exotérmicos: solidificação, liquefação (condensação) e sublimação inversa. 41- C 4 H 10 M = = = 58 g/mol 1000g C4H10 1mol C4H kJ 4 a) 1kg C4H kj 1kg C4H10 58g C4H10 1mol C4H g C4H10 1mol C4H10 24,51L b) 1kg C4H ,6L 1kg C H 58g C H 1mol C H C 20 H 42 M = = = 282g/mol Cálculo da quantidade de calor liberado na combustão de 10g da vela: 1mol C20H kJ 10g C20H ,6kJ, ou seja, H=-471,6kJ 282g C H 1mol C H Alternativa C 1mol C2H5OH 46g C2H5OH 1mL C2H5OH 561kcal mL C2H5OH 330kcal 1mol C H OH 0,782g C H OH I Escreva a equação termoquímica correspondente à formação da água no estado líquido. R.: H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) II Observando a formação da água nos 3 estados físicos, indique em qual estado físico ocorre liberação ou absorção de maior quantidade de calor. R.: a formação da H 2 O(s) libera 69,8kcal, ou seja, maior energia. III Determine o ΔH na transformação do vapor de água em água líquida, a partir do gráfico. R.: H 2 O(v) H 2 O(l) H = (-68,4) (-57,8) = -68,4 + 57,8 = -10,6kcal 45- a) SnO 2 (s) Sn(s) + O 2 (g) H 1 = +581 kj/mol b) SnO(s) + ½ O 2 (g) SnO 2 H 2 = (-581) (-286) = = -295 kj/mol 46- a) evaporação e liquefação b) A evaporação na superfície da água salobra e a liquefação na superfície do plástico. c) A evaporação, que absorve energia do Sol, sendo um processo físico endotérmico g doce 0,1g lipídio 1mol lipídio 5488kcal 1kg doce.... 6,86kcal 1kg doce 100g doce 800g lipídio 1mol lipídio Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 21

22 48- Alternativa C 3mol gás 22,4L gás 592,5kJ 1mol NH4NO ,5kJ 2mol NH NO 1mol gás 168L gás a) calor da reação positivo significa liberação de energia térmica, portanto a reação é exotérmica com H = -2220kJ. b) C 3 H 8 M = = 36+8 = 44 g/mol 1mol C3H8 2220kJ 4 440g C3H 8.. 2,22.10 kj 44g C H 1mol C H Alternativa D 30 minutos 15kcal 1g gordura 1kg gordura 93 dias.... 4,5kg gordura 1 dia 1 minuto 9,3kcal 1000g gordura Portal de Estudos em Química (PEQ) Página 22